GPS测量原理及其应用.docVIP

存档编号： 武汉大学测绘学院 毕 业 实 践 报 告 题目 GPS测量原理及应用 专 业： 工程测量技术 年 级: 2013级 学习形式： 函 授 学 号： 133122064170091 报告作者： 李 伟 报告指导教师： 黄海兰 指导教师职称： 武汉大学测绘学院： 2.5年 制 完成时间： 2014 年10月10日 摘要 本文主要介绍了GPS技术的基本知识，包括GPS系统的组成、GPS定位的基本原理、GPS测量的误差来源、GPS数据处理流程以及GPS在测绘领域中的应用，并对每一点都进行了具体的分析。 其中，GPS系统主要由GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和GPS信号接收机（用户设备部分）组成。GPS定位的基本原理是空间距离的后方交会。GPS测量的主要误差包括与GPS卫星有关的误差、与信号传播路径有关的误差和与接收设备有关的误差。最后，又以专业软件为例介绍了数据处理流程，并简单介绍了GPS技术在测绘领域中的应用。 关键词：测量原理 应用 目 录 摘 要 1 目录 2 绪 论 3 1.1 选题的背景及意义 3 1.2 国内外研究现状 4 GPS测量原理及其应用 5 1.1 GPS系统的组成 5 1.1.1 GPS卫星星座（空间部分） 5 1.1.2 地面监控系统（地面控制部分） 5 1.1.3 GPS信号接收机（用户设备部分） 6 2.2 GPS定位的基本原理 7 2.2.1 GPS定位方法简介 7 2.2.2 GPS静态相对定位原理 7 2.3 GPS测量的误差来源 8 2.3.1 与卫星相关的误差 8 2.3.2 与传播路径相关的误差 9 2.3.3 与接收设备相关的误差 10 2.3.4 其他误差 10 2.4 GPS数据处理流程 11 2.5 GPS在测绘领域中的应用 11 2.5.1 在大地测量中的应用 12 2.5.2 在工程测量中的应用 12 2.5.3 在变形监测中的应用 12 2.6 小结 13 参考文献 14 谢辞 15 绪 论 1.1 选题的背景及意义 GPS（Global Positioning System-全球定位系统）是随着现代科学技术的迅速发展，而建立起来的新一代精密卫星定位系统，是由美国军方开发的高科技产品，原本专门应用于军事目的。它的原始思维理念是，将参考的定位坐标系搬到天际上去，这样，可在任何时候、任何地方提供全球范围内三维位置、三维速度和时间信息服务。1996年2月29日美国政府正式宣布将GPS开放为军民两用系统，但仍实行SA（可用性选择）政策，故意劣化定位精度，使民用用户的应用受到限制。2000年5月1日，美国总统宣布将SA置为零，这无疑在很大程度上促进民用GPS应用的发展和普及。 如今，GPS的应用范围已然极其广泛，在测量方面更是被应用地得心应手。因此，GPS业界流行这样一句话，“GPS的应用只受到人们想象力的限制”。现在，GPS所达到的定位精度范围已从10m级到mm级。可以毫不夸张地说，GPS的应用已经成为测量行业一项必须的、非常可靠的技术。 GPS技术作为新一代卫星导航与定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰和必威体育官网网址性等优点，目前已广泛用于各种测量工作中，GPS外业数据采集已基本实现自动化，而对于GPS接收机观测数据的处理一般依赖商业软件来实现。GPS数据处理一般包括预处理、基线解算、外业观测质量检核、空间无约束平差、坐标系统转换与高程系统转换等步骤。 1.2 国内外研究现状 新中国成立后，我国的航天科技事业在自力更生、艰苦创业的征途上，逐步建立和发展，跻身于世界先进水平的行列，成为世界空间强国之一。80年代初，我国一些院校和科研单位已开始研究GPS技术，经过十多年的努力 ，我国的测绘工作者在GPS定位基础理论研究和应用开发方面作了大量工作。80年代中期，我国引进GPS接收机，并应用于各个领域。同时着手研究建立我国自己的卫星导航系统。至今十多年来，据有关人士估计，目前我国的GPS接收机拥有量约在4万台左右，而且以每年两万台的速度增加。足以说明GPS技术在我国各行业中应用的广泛性。 GPS测量原理及其应用